【题目】E - Papple Sort

【题意】给定长度为n的小写字母串,只能交换相邻字母,求形成回文串的最小步数。n<=2*10^5。

【算法】数学

【题解】官方题解

本题题解中有以下重要的思想:

①分析多复杂因素相互干扰的问题时,先排除无关因素,然后转化关联因素为独立因素后逐个分析。

②位置移动的问题中,常用转绝对位置为相对位置,考虑两两相对的情况。

③回文的性质:嵌套。

奇数串和偶数串对做法没有影响,忽略。

首先,对于串中所有字母x,交叉移动没有任何意义,所以一定是最左-最右,次左-次右...的组合。这样我们可以将长度为n的串视为n/2对字母。

现在,考虑串中任意两对字母AA和BB的相对位置和对应交换策略

1.[...A...A...B...B...],A作为外围字母(A移动到B右边对称位置)和B作为外围字母(B移动到A左边对称位置)移动距离一致,无影响。

2.[...A...B...A...B...],移动距离一致,无影响。

3.[...A...B...B...A...],A-A必须作为外围字母而B-B必须作为内围字母。

注意:这里很容易认为在前两种情况中,A移动还是B移动会对中间省略号的部分造成影响。但是请注意这里是只考虑A-A和B-B这两对的相对位置,从A必须相对于B-B回文而不是全局回文也可以看出。在每次移动都会牵扯很多数字的情况下,我们刻意不在所有数字都存在的全局范围内讨论移动,而是单独考虑两两对之间的位置和对应策略,这样就不会有全局的复杂关联因素。

综上所述,为了保证不会发生第三种情况的内越外,当(l1,r1)和(l2,r2)满足l1<l2时,(l1,r2)必须是外围字母。

因此,必须从左往右做,每次将对应字母移动到回文位置,这样就能保证所有(l2,r2),l1>l2的r2都在最外围(不会越过),而会越过所有(l2,r2),l1<l2的r2。

提前判断无解后,统计步数用树状数组记录当前剩余元素来实现(每次都视为移动到n,移动过的元素在最外围直接删除)。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cctype>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<stack>
#include<set>
#include<vector>
#include<algorithm>
#define ll long long
#define lowbit(x) x&-x
using namespace std;
int read(){
char c;int s=,t=;
while(!isdigit(c=getchar()))if(c=='-')t=-;
do{s=s*+c-'';}while(isdigit(c=getchar()));
return s*t;
}
int min(int a,int b){return a<b?a:b;}
int max(int a,int b){return a<b?b:a;}
int ab(int x){return x>?x:-x;}
//int MO(int x){return x>=MOD?x-MOD:x;}
//void insert(int u,int v){tot++;e[tot].v=v;e[tot].from=first[u];first[u]=tot;}
/*------------------------------------------------------------*/
const int inf=0x3f3f3f3f,maxn=; int n,c[maxn],num[maxn];
bool vis[maxn];
char s[maxn];
vector<int>v[];
void modify(int x,int k){for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))c[i]+=k;}
int query(int x){int ans=;for(int i=x;i>=;i-=lowbit(i))ans+=c[i];return ans;}
int main(){
scanf("%s",s+);
n=strlen(s+);
for(int i=;i<=n;i++)num[s[i]-'a']++,v[s[i]-'a'].push_back(i);
int ok=;
for(int i=;i<;i++){
if(num[i]%)ok++;
}
if(ok>){printf("-1");return ;}
for(int i=;i<=n+;i++)modify(i,);
ll ans=;
for(int i=;i<=n;i++)if(!vis[i]){
int c=s[i]-'a';
int x=v[c][v[c].size()-];
if(i==x){
ans+=(query(n)-query(i))/;
}
else{
ans+=(query(n)-query(x));
}
modify(i,-);modify(x,-);
vis[i]=vis[x]=;
v[c].erase(v[c].end()-);
}
printf("%lld",ans);
return ;
}

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